一种干式蒸发器的制作方法

本发明涉及换热器领域，尤其涉及一种干式蒸发器。

背景技术：

现有的干式蒸发器有两种方案：基本型的干式蒸发器(直管)和U形管干式蒸发器。基本型干式蒸发器包括了几个流程，设有管箱结构，管箱中各流程通过隔液筋分隔开。U型管干式蒸发器同样有管箱结构，一般两流程，上流程和下流程通过U型弯连接。以上两种干式蒸发器，由于有管箱，管箱中又含有隔液筋，且隔液筋形状多种多样，所以加工制造难度大，相应地，成本较高。而且，为了提高换热效果，需要尽可能的将制冷剂均匀的分配到各换热管中。目前普遍采用的方法是，在制冷剂进口处加装孔板、球形分液装置等。对于基本型干式蒸发器，现有制冷剂进口处的装置虽然能改善第一个流程的分配效果，但无法保证余下各流程的分配效果，影响换热效率，整体的换热系数只有单管换热系数的70％。对于U形管干式蒸发器，只有两个流程。现有的多流程的连接，采用隔筋的方式，需要大量的人工参与，加工成本高，工期长，制造精度难以保证，很难自动化控制。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是设计一种结构简单、换热效率高的干式蒸发器，解决现有的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的干式蒸发器包括筒体，所述筒体两侧设有端板，所述筒体内设有换热管，所述换热管两端分别胀接在两侧端板上，还包括端盖，所述端盖和端板固定连接，至少一侧的端盖设有凹槽，凹槽通过车床车铣出，所述凹槽与换热管的位置相对应，所述凹槽连通相邻流程的换热管实现不同流程间制冷剂的流动。

进一步的，所述凹槽的深度为换热管直径的80％～120％。

进一步的，所述凹槽连通至少两支相邻流程的换热管。

进一步的，所述凹槽连通至少两排相邻流程的换热管。

进一步的，所述端盖和端板的连接方式为法兰连接或者焊接。

进一步的，蒸发器两侧的端盖均设有凹槽，制冷剂从第一流程的换热管流入一侧端盖的凹槽中，通过凹槽进入与该凹槽连通的第二流程的换热管，再从第二流程的换热管中流入另一侧端盖的凹槽中，通过凹槽进入与该凹槽连通的下一流程的换热管中，如此依次流动，直至制冷剂完全蒸发沿最后流程的换热管从制冷剂出口排出。

本发明还提供另一种结构的干式蒸发器。

该干式蒸发器包括筒体，所述筒体一侧设有端板，另一侧设有U型端盖，所述筒体内设有换热管，所述换热管为U型换热管，所述换热管的进出口在同一侧，所述换热管进出端胀接在端板上，还包括端盖，所述端盖和端板固定连接，所述端盖设有凹槽，凹槽通过车床车铣出，所述凹槽与换热管的位置相对应，所述凹槽连通相邻流程的换热管实现不同流程间制冷剂的流动。

进一步的，所述凹槽的深度为换热管直径的80％～120％。

进一步的，所述凹槽连通至少两支相邻流程的换热管。

进一步的，所述凹槽连通至少两排相邻流程的换热管。

进一步的，所述端盖和端板的连接方式为法兰连接或者焊接。

进一步的，制冷剂从底部第一排的换热管流向U型端盖一侧，通过U型管的转换流入顶部第一排的换热管，沿顶部第一排的换热管流向端盖的凹槽中，通过凹槽进入与该凹槽连通的顶部第二排的换热管，再沿顶部第二排的换热管流向U型端盖一侧，通过U型管的转换流入底部第二排的换热管，如此依次流动、转换，直至制冷剂完全蒸发沿最后流程的换热管从制冷剂出口排出。

本发明的有益效果：

本发明的干式蒸发器相对于现有的基本型干式蒸发器和U型管蒸发器，根据管箱结构占体积又不易加工、制冷剂沿程流动不同流程间转换不易分配等缺点，采用了端盖上设置凹槽的方式，取消了管箱结构，既保证了各流程之间制冷剂得到良好分配，又使得整个制造过程变得更简单，工期缩短10％，成本能降低10％以上，具有独到的优势；由于采用了单管对单管、或者单管对双管的流动方式，分配问题得到克服，制冷剂能达到分配稳定，换热效果提高10％以上。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步阐明。

图1为本发明的干式蒸发器的端盖的连通双换热管的凹槽结构示意图；

图2为本发明的干式蒸发器的端盖的连通三换热管的凹槽结构示意图；

图3为本发明的干式蒸发器的端盖的连通多排换热管的凹槽结构示意图；

图4为实施例1中的干式蒸发器的结构示意图；

图5为实施例1中的干式蒸发器的双侧端盖凹槽示意图；

图6为实施例2中的干式蒸发器的双侧端盖凹槽示意图；

图7为实施例3中的干式蒸发器的结构示意图；；

图8为实施例3中的干式蒸发器的设有凹槽的端盖一侧的示意图；

图9为实施例4中的干式蒸发器的设有凹槽的端盖一侧的示意图；；

图10为双排换热管进制冷剂的U型管干式蒸发器的结构示意图。

具体实施方式

本发明的干式蒸发器包括筒体1，所述筒体1两侧设有端板2，所述筒体1内设有换热管4，所述换热管4两端分别胀接在两侧端板2上，还包括端盖3，所述端盖3和端板2固定连接，至少一侧的端盖3设有凹槽5，凹槽5通过车床车铣出，所述凹槽5与换热管4的位置相对应，即筒体1内每一排换热管4的至少一端对应的端盖3处设有凹槽5，所述凹槽5连通相邻流程的换热管4实现不同流程间制冷剂的流动。

本发明的另一种结构的干式蒸发器包括筒体1，所述筒体1一侧设有端板2，另一侧设有U型端盖31，所述筒体1内设有换热管4，所述换热管4为U型换热管，所述换热管4的进出口在同一侧，所述换热管4进出端胀接在端板2上，还包括端盖3，所述端盖3和端板2固定连接，所述端盖3设有凹槽5，凹槽5通过车床车铣出，所述凹槽5与换热管4的位置相对应，所述凹槽5连通相邻流程的换热管4实现不同流程间制冷剂的流动。

进一步的，所述凹槽5的深度为换热管4直径的80％～120％。

进一步的，所述凹槽5连通至少两支相邻流程的换热管4。当一个凹槽5内连通两支相邻流程的换热管4时，一般两支换热管4在凹槽5中上下排布，是“一进一出”的设计，换热管4与换热管4中的制冷剂有着良好的一对一对应，作用相当于U型弯头，凹槽5的形状可以为平行四边形、圆角矩形等，如图1所示；当一个凹槽5内连通三支相邻流程的换热管4时，一般三支换热管4在凹槽5中以1:2的比例上下设置，比如Y型或三角形或其他形状，也可以是三支换热管4上下并列排列，如图2所示，是“一进二出”或者是“二进一出”的设计，换热管4与换热管4中的制冷剂有着良好的一对二对应，作用相当于三通；当然，一个凹槽5内还可以连通更多的换热管4，在此不再一一列举，同时，凹槽5的形状并不局限于图示的设计。

进一步的，所述凹槽5连通至少两排相邻流程的换热管4，此时换热管4在凹槽5中呈排上下排布，换热管4与换热管4中的制冷剂有着良好的一排对一排的对应。两排相邻流程的换热管4的凹槽5相当于将在同一高度的连通两支相邻流程的换热管4的所有凹槽5之间打通，类似于一整个大的凹槽，因此，连通至少两排相邻流程的换热管4的凹槽5的技术方案工艺更简单，成本更低，但换热效果不及连通至少两支相邻流程的换热管4的凹槽5的技术方案高。

优选的，所述凹槽5连通相邻2～4支换热管或者连通2～4排相邻流程的换热管。本发明的干式蒸发器尤其适合在端盖3上设置凹槽5连通相邻2～4支换热管或者连通2～4排相邻流程的换热管，连通相邻换热管的支数或者排数越大，效果越差，与现有干式蒸发器的加隔筋的方案相比，换热效果的优越性没有连通相邻2～4支换热管或者连通2～4排相邻流程的换热管的凹槽5设计好。

进一步的，相邻流程的两根换热管4通过单独设置的凹槽5连通，凹槽为一腰型槽，相当于一个U型两通；或者相邻流程的三根换热管4通过单独设置的凹槽5连通，凹槽为一腰型孔，连接相邻的三根换热管，上流程换热管在中间，下流程换热管在两边，相当于一个E型三通；或者为三角形凹槽，连接相邻的三根换热管，相当于一个Y型三通。

进一步的，相邻流程两排的换热管4通过同一个凹槽5连通，凹槽为一腰形槽，相当于一个U型三通；或者相邻流程的三排换热管4通过单独设置的凹槽5连通，凹槽为一腰型孔，连接相邻的三排换热管，上流程换热管在中间，下流程换热管在两边，相当于一个E型三通。

进一步的，所述端盖3和端板2的连接方式为法兰连接或者焊接。

实施例1

如图4和图5所示，本实施例的干式蒸发器包括筒体1，所述筒体1两侧设有端板2，所述筒体1内设有换热管4，所述换热管4两端分别胀接在两侧端板2上，还包括端盖3，所述端盖3和端板2固定连接，端盖3上设有制冷剂进口61和制冷剂出口62，所述制冷剂进口61处设有分配装置7，确保制冷剂均匀进入第一流程的换热管4中。筒体1和端板2通过焊接形式连接，用来隔断外界和内部的水，起到承压作用，所述筒体1内设有折流板9，所述筒体1上同一侧设有进水口81和出水口82，，水受到折流板9的作用，冲刷换热管4，强化换热。

本实施例的干式蒸发器两侧的端盖3均设有凹槽5，所述凹槽5与换热管4的位置相对应，即筒体1内每一排换热管4的两端对应的端盖3处设有凹槽5，所述凹槽5连通相邻流程的换热管4实现不同流程间制冷剂的流动。

如图5所示，本实施例中相邻流程的换热管4通过单独设置的凹槽5连通。本实施例优选地，考虑到筒体1中的换热管4是两边少中间多的结构，在一侧的端盖3的底端和顶端各设置了一个连通三支相邻流程的换热管4的凹槽5，其余为连通两支支相邻流程的换热管4的凹槽5。当然，本实施例是以四流程为例，可根据换热流程的具体数量设置更多的连通三支相邻流程的换热管4的凹槽5，连通三支相邻流程的换热管4的凹槽5的形状可以各式各样。

本实施例的干式蒸发器的工作原理为：

制冷剂从制冷剂进口61进入经分配装置7均匀进入各个第一流程换热管401，制冷剂分别经过各个第一流程换热管401流入另一侧端盖3的各个第一凹槽501中，分别通过各个第一凹槽501进入各个第二流程换热管402，再分别各个从第二流程换热管402中流入另一侧端盖3的各个第二凹槽502中，分别通过各个第二凹槽502进入各个第三流程换热管403中，再分别从各个第三流程换热管403中流入另一侧端盖3的各个第三凹槽503中，分别通过各个第三凹槽503进入各个第四流程换热管404中，最后分别沿各个第四流程换热管404从制冷剂出口62排出。

本实施例的干式蒸发器取消了管箱结构，采用端盖凹槽作为换热管流程转换装置的设计，使得各流程之间制冷剂得到良好分配，同时整个制造过程变得更简单，传统做法的15kW干式蒸发器，需要工时4小时，采用本实施例后，需要工时仅为3小时，原材料节省5％，成本能降低10％以上，制冷剂能达到分配稳定，经反复实验证明，整体换热系数能够达到3600W/m^2*℃，比传统形式的3200W/m^2*℃，换热系数提高10％以上。

当然，本实施例的干式蒸发器仅仅以四流程为例，图示中第一流程换热管401和第四流程换热管404各为7根，第二流程换热管402和第三流程换热管403各为8根，因此本实施例中装有制冷剂进口61的端盖3在中间设有8个第二凹槽502，另一侧端盖3在下两端设有7个第一凹槽501，在上端设有7个第二凹槽502，这些均是为了更好地诠释本发明而进行所量化举例，通过改变流程数、各流程换热管个数和凹槽数量及形状的设计均落在本发明的保护范围内。

实施例2

如图6所示，本实施例的干式蒸发器与实施例1中干式蒸发器的区别在于：相邻流程的换热管4通过同一个凹槽5连通，其余技术特征与实施例1中的相同，在此不再赘述。

本实施例的干式蒸发器的工作原理为：

制冷剂从制冷剂进口61进入经分配装置7均匀进入第一流程的各个换热管4中，制冷剂分别经各个第一流程换热管401同时流入另一侧端盖3的同一个第一凹槽501中，通过第一凹槽501分别进入各个第二流程换热管402，再分别从各个第二流程换热管402中同时流入另一侧端盖3的同一个第二凹槽502中，通过第二凹槽502分别进入各个第三流程换热管403中，再分别从各个第三流程换热管403中共同流入另一侧端盖3的同一个第三凹槽503中，通过第三凹槽503分别进入各个第四流程换热管404中，最后分别沿各个第四流程换热管404从制冷剂出口62排出。

本实施例的干式蒸发器取消了管箱结构，采用端盖凹槽作为换热管流程转换装置的设计，使得各流程之间制冷剂得到良好分配，同时整个制造过程变得更简单，传统做法的25kW干式蒸发器，需要工时5.5小时，采用本实施例后，需要工时仅为4小时，原材料节省5％，成本能降低10％以上，制冷剂能达到分配稳定，经反复实验证明，整体换热系数能够达到3650W/m^2*℃，比传统形式的换热系数3250W/m^2*℃，换热系数提高10％以上。

同样的，本实施例的干式蒸发器仅仅以四流程为例，图示中第一流程换热管401和第四流程换热管404各为7根，第二流程换热管402和第三流程换热管403各为8根，因此本实施例中装有制冷剂进口61的端盖3在中间设有1个大的第二凹槽502，第二凹槽502上下各同有8根换热管，另一侧端盖3在下两端设有1个大的第一凹槽501，在上端设有1个大的第二凹槽502，第一凹槽501上宽下窄，其下端设有7根换热管，上端设有8根换热管，第二凹槽502下宽上窄，其下端设有8根换热管，上端设有7根换热管。这些均是为了更好地诠释本发明而进行所量化举例，通过改变流程数、各流程换热管个数和凹槽数量及形状的设计均落在本发明的保护范围内。

实施例3

如图7和图8所示，本实施例的干式蒸发器包括筒体1，所述筒体1一侧设有端板2，另一侧设有U型端盖31，所述筒体1内设有换热管4，所述换热管4为U型换热管，所述换热管4的进出口在同一侧，所述换热管4进出端胀接在端板2上，还包括端盖3，所述端盖3和端板2固定连接，端盖3上设有制冷剂进口61和制冷剂出口62，所述制冷剂进口61处设有分配装置7，确保制冷剂均匀进入第一流程的换热管4中。筒体1和端板2通过焊接形式连接，用来隔断外界和内部的水，起到承压作用，所述筒体1内设有折流板9，所述筒体1上同一侧设有进水口81和出水口82，水受到折流板9的作用，冲刷换热管4，强化换热。

本实施例的干式蒸发器装有制冷剂进口61和制冷剂出口62的端盖3设有凹槽5连通相邻流程的换热管4。相邻流程的换热管4可通过单独设置的凹槽5连通，也可以通过同一个凹槽5连通。

本实施例中，端盖3设置单独的凹槽5连通相邻流程的换热管4，即端盖3上端设有多个凹槽5。本实施例以四流程为例，端盖3上端设有7个凹槽5，其中6个连通两支相邻流程的换热管4的凹槽5，1个连通三支相邻流程的换热管4的凹槽5。

本实施例的干式蒸发器的工作原理为：

制冷剂从制冷剂进口61进入经分配装置7均匀进入底部各个第一流程换热管401，制冷剂分别经过各个第一流程换热管401流向U型端盖31的一侧，通过U型管分别流向顶部的第二流程换热管402，再分别经过各个第二流程换热管402流入端盖3的各个凹槽5中，分别通过各个凹槽5进入各个第三流程换热管403流向U型端盖31的一侧，通过U型管分别流向各个第四流程换热管404，最后分别沿各个第四流程换热管404从制冷剂出口62排出。

本实施例的干式蒸发器取消了U形管干式蒸发器中的管箱结构，采用端盖凹槽作为换热管流程转换装置的设计，使得各流程之间制冷剂得到良好分配，同时整个制造过程变得更简单，传统做法的35kW干式蒸发器，需要工时7小时，采用本实施例后，需要工时仅为5小时，原材料节省5％，成本能降低10％以上，制冷剂能达到分配稳定，经反复实验证明，整体换热系数能够达到3600W/m^2*℃，比传统形式的换热系数3200W/m^2*℃，换热系数提高10％以上。

当然，本实施例的干式蒸发器仅仅以四流程为例，图示中第一流程换热管401和第二流程换热管402各为7根，第三流程换热管403和第四流程换热管404各为8根，这些均是为了更好地诠释本发明而进行所量化举例，通过改变流程数、各流程换热管个数、U型管的数量及连通、凹槽数量及形状的设计均落在本发明的保护范围内。

实施例4

如图9所示，本实施例的干式蒸发器与实施例1中干式蒸发器的区别在于：本实施例的干式蒸发器的端盖3设置一个凹槽5连通相邻流程的换热管4，即相邻流程的换热管4通过同一个凹槽5连通，即端盖3上端设有一个大的凹槽5，其余技术特征与实施例1中的相同，在此不再赘述。

本实施例的干式蒸发器的工作原理为：

制冷剂从制冷剂进口61进入经分配装置7均匀进入底部各个第一流程换热管401，制冷剂分别经过各个第一流程换热管401流向U型端盖31的一侧，通过U型管分别流向顶部的第二流程换热管402，再分别经过各个第二流程换热管402共同流入端盖3的同一个凹槽5中，通过凹槽5进入各个第三流程换热管403流向U型端盖31的一侧，通过U型管分别流向各个第四流程换热管404，最后分别沿各个第四流程换热管404从制冷剂出口62排出。

本实施例的干式蒸发器取消了U形管干式蒸发器中的管箱结构，采用端盖凹槽作为换热管流程转换装置的设计，使得各流程之间制冷剂得到良好分配，同时整个制造过程变得更简单，传统做法的65kW干式蒸发器，需要工时8小时，采用本实施例后，需要工时仅为6小时，原材料节省5％，成本能降低10％以上，制冷剂能达到分配稳定，经反复实验证明，整体换热系数能够达到3650W/m^2*℃，比传统形式的换热系数3250W/m^2*℃，换热系数提高10％以上。

同样的，本实施例的干式蒸发器仅仅以四流程为例，图示中第一流程换热管401和第二流程换热管402各为7根，第三流程换热管403和第四流程换热管404各为8根，这些均是为了更好地诠释本发明而进行所量化举例，通过改变流程数、各流程换热管个数、U型管的数量及连通、凹槽数量及形状的设计均落在本发明的保护范围内。

另外，针对更多流程的U形管干式蒸发器，除了增加U型管和在端盖3上设置更多排的凹槽5的外，还可以将制冷剂在制冷剂进口61处通过分配装置7均匀分配同时进入两排换热管4，如图10所示，以8根换热管4为例，制冷剂同时从底部两排的换热管4进入，分别流向U型端盖31的一侧，经U型管后分别流向顶部两排的换热管4，再经顶部两排的换热管4分别流入端盖3的凹槽5中，通过凹槽5分两路分别进入顶部第三排和顶部第四排的换热管4中并分别流向U型端盖31的一侧，经U型管分别流向底部第三排和底部第四排的换热管4，最后从制冷剂出口62排出。该凹槽5为多个连通至少四支相邻流程的换热管4的凹槽或一个大的连通四排相邻流程的换热管4，为“二进二出”。

在此需要说明的是，本发明的干式蒸发器的改进点在于在端盖上设置凹槽5取代传统的管箱结构，各流程之间制冷剂分配良好，整个制造过程变得更简单，工期缩短10％，成本能降低10％以上；由于采用了单管对单管、或者单管对双管的流动方式，分配问题得到克服，换热效果提高10％以上，因此，本发明的干式蒸发器也可当做冷凝器使用，即换热管4用于水换热，水在凹槽5中流动，主要目的是减少制作工时，采用机械加工，有利于保证精度、质量。

在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是以上描述仅是本发明的较佳实施例而已，本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。